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第1章 绪论1

1.1 大气汞的形态特征1

1.2 大气汞的主要来源3

1.2.1 人为源大气汞排放5

1.2.2 天然源大气汞排放6

1.3 大气汞的物理化学过程8

1.3.1 大气汞的氧化还原过程8

1.3.2 大气汞的气固相分配过程10

1.3.3 大气汞的沉降过程10

1.4 大气汞污染的环境影响12

1.4.1 对大气环境的影响12

1.4.2 对土壤和水体环境的影响17

1.5 全球汞污染控制进展20

1.5.1 《关于汞的水俣公约》20

1.5.2 北美汞排放控制历程21

1.5.3 欧洲汞排放控制历程21

1.6 本书的研究目的、意义和内容22

参考文献22

第2章 污染源汞排放测试方法29

2.1 固体和液体样品的采集和制备方法29

2.2 固体和液体样品汞含量的测定方法30

2.2.1 固体样品汞含量的测定方法30

2.2.2 液体样品汞含量的测定方法31

2.3 烟气汞排放监测方法32

2.3.1 湿化学法32

2.3.2 固体吸附法37

2.3.3 在线监测法41

2.4 烟气汞测试方法比对与选择43

2.5 质量保证与质量控制45

参考文献46

第3章 燃煤行业大气汞排放特征48

3.1 中国原煤的物理化学特征48

3.1.1 中国原煤中的汞48

3.1.2 中国原煤中的卤素53

3.2 燃煤过程汞的释放与形态转化54

3.2.1 卤素对汞形态转化的影响58

3.2.2 总汞浓度和氯浓度对汞形态转化的综合影响62

3.2.3 烟气温度对汞形态转化的影响63

3.3 燃煤电厂大气汞排放特征63

3.3.1 电厂锅炉中烟气汞的形成64

3.3.2 脱硝设施内汞的行为过程66

3.3.3 除尘设施内汞的行为过程66

3.3.4 脱硫设施内汞的行为过程68

3.3.5 电厂大气污染控制设施脱汞效果69

3.4 燃煤工业锅炉大气汞排放特征70

3.4.1 工业锅炉中烟气汞的形成70

3.4.2 除尘设施内汞的行为过程71

3.4.3 脱硫设施内汞的行为过程71

3.5 燃煤副产物的二次汞排放71

3.5.1 燃煤副产物的二次利用72

3.5.2 飞灰中的汞在渗滤过程中的稳定性74

3.5.3 飞灰在高温利用过程中的汞释放77

3.5.4 脱硫石膏中汞的二次释放78

参考文献81

第4章 有色金属冶炼行业大气汞排放特征87

4.1 有色金属精矿的汞浓度87

4.1.1 国产有色金属精矿的汞浓度87

4.1.2 其他国家／地区有色金属精矿的汞浓度92

4.2 有色金属冶炼工艺及污染控制94

4.2.1 锌冶炼工艺94

4.2.2 铅冶炼工艺96

4.2.3 铜冶炼工艺98

4.2.4 工业黄金冶炼工艺98

4.2.5 有色金属冶炼过程的污染控制技术100

4.3 冶炼过程的汞排放特征测试102

4.3.1 测试冶炼厂的选择102

4.3.2 测试点位的确定105

4.3.3 采样和分析方法105

4.3.4 质量保证和质量控制105

4.4 测试冶炼厂汞的输入107

4.4.1 不同原料汞浓度分析107

4.4.2 不同原料汞的输入比例分析107

4.5 冶炼过程汞的行为108

4.5.1 冶炼过程汞的释放108

4.5.2 大气污染控制设备的脱汞效率分析109

4.5.3 汞在污染控制设备中的形态转化111

4.5.4 锌冶炼浸出／电解过程汞的行为116

4.6 冶炼过程汞的输出117

4.6.1 大气汞浓度及形态分布117

4.6.2 冶炼过程大气汞的形态分布118

4.6.3 冶炼副产物的汞浓度118

4.6.4 冶炼过程汞的去向120

4.7 冶炼副产物利用过程汞的二次排放120

4.7.1 污酸的处理与汞的排放121

4.7.2 硫酸的利用与汞的排放125

4.7.3 锌冶炼渣的利用与汞的排放128

4.7.4 铅、铜冶炼渣的利用与汞的排放132

4.7.5 冶炼副产物利用过程的汞排放特征133

参考文献134

第5章 水泥行业大气汞排放特征138

5.1 中国水泥生产行业简介138

5.2 水泥生产工艺简介141

5.2.1 湿法回转窑生产工艺141

5.2.2 立窑生产工艺141

5.2.3 普通干法回转窑生产工艺142

5.2.4 新型干法水泥生产工艺142

5.3 水泥原料中的汞浓度143

5.4 水泥生产过程中汞的行为特征148

5.4.1 新型干法水泥生产工艺中汞的行为特征148

5.4.2 其他水泥生产工艺汞的行为特征158

5.5 水泥生产过程中的大气汞排放特征159

参考文献165

第6章 其他主要行业大气汞排放特征166

6.1 钢铁生产大气汞排放特征166

6.1.1 中国钢铁生产行业简介166

6.1.2 钢铁生产工艺简介167

6.1.3 钢铁生产过程中汞的排放特征169

6.2 生活垃圾焚烧大气汞排放特征177

6.2.1 中国生活垃圾焚烧行业简介177

6.2.2 生活垃圾焚烧工艺简介179

6.2.3 生活垃圾焚烧烟气处理技术181

6.2.4 生活垃圾中的汞浓度182

6.2.5 生活垃圾焚烧过程中汞的行为特征182

6.2.6 垃圾焚烧过程中汞的排放特征183

6.3 聚氯乙烯生产大气汞排放特征184

6.3.1 乙炔法聚氯乙烯生产工艺简介185

6.3.2 聚氯乙烯生产过程中汞的排放特征186

6.4 生物质燃料燃烧大气汞排放特征190

参考文献191

第7章 中国人为源大气汞排放清单194

7.1 大气汞排放清单方法学194

7.1.1 基于工艺过程的排放因子模型194

7.1.2 基于工艺过程的概率排放因子模型194

7.1.3 考虑燃料／原料组分影响的概率排放因子模型195

7.1.4 有色金属冶炼行业汞排放模型196

7.1.5 中国大气汞排放清单模型202

7.1.6 清单不确定度计算方法203

7.2 清单模型参数204

7.2.1 活动水平204

7.2.2 燃料／原料中的汞含量204

7.2.3 污控设施组合脱汞效率217

7.2.4 污控设施组合安装比例219

7.2.5 大气汞排放形态分布因子220

7.3 中国燃煤行业大气汞排放清单221

7.3.1 中国燃煤电厂大气汞排放清单221

7.3.2 中国燃煤电厂控硫措施的协同脱汞效果222

7.3.3 中国燃煤大气汞排放清单226

7.4 中国有色金属冶炼行业大气汞排放清单229

7.4.1 有色金属冶炼行业分省份大气汞排放清单229

7.4.2 有色金属冶炼行业分工艺大气汞排放清单230

7.5 中国人为源大气汞排放清单231

7.5.1 中国人为源大气汞排放变化趋势和部门分布231

7.5.2 中国人为源大气汞排放空间和形态分布特征233

7.5.3 中国人为源大气汞排放清单比较239

7.5.4 清单不确定性分析242

参考文献243

第8章 中国典型区域大气汞污染特征观测247

8.1 大气汞污染特征的监测方法247

8.1.1 大气分形态汞的监测方法247

8.1.2 监测数据分析方法252

8.1.3 汞湿沉降监测方法253

8.2 华北地区大气汞污染特征255

8.2.1 城市地区大气汞污染特征255

8.2.2 农村地区大气汞污染特征255

8.3 长江三角洲地区大气汞污染特征271

8.3.1 城市地区大气汞污染水平271

8.3.2 农村地区大气汞污染水平271

8.4 其他地区大气汞污染特征290

8.4.1 城市地区大气汞污染水平290

8.4.2 农村及偏远地区大气汞污染水平291

8.4.3 汞沉降特征292

参考文献292

第9章 中国大气汞污染时空变化与来源解析295

9.1 大气汞污染的模型方法295

9.1.1 大气汞传输与转化模型295

9.1.2 GEOS-Chem大气汞模型298

9.1.3 GEOS-Chem东亚嵌套大气汞模型301

9.2 中国区域大气汞污染模拟304

9.2.1 大气汞排放清单的网格化304

9.2.2 中国区域大气汞的初始场和边界场307

9.2.3 模拟区域内自然源汞排放308

9.2.4 东亚嵌套大气汞污染模拟结果309

9.3 基于现场观测结果的模型校验312

9.3.1 年均与月均大气汞浓度312

9.3.2 大气汞的湿沉降316

9.3.3 大气汞浓度的日变化317

9.3.4 大气汞的日均时间序列319

9.4 中国区域大气汞污染的来源解析321

9.4.1 研究方法与情景设置321

9.4.2 背景值、自然源和人为源对中国区域大气汞的影响324

9.4.3 中国重点地区大气汞排放的环境影响324

9.4.4 重点行业大气汞排放的环境影响328

参考文献333

第10章 工业大点源周边环境汞污染特征337

10.1 工业大点源对周边环境的影响337

10.1.1 工业大点源对大气的影响337

10.1.2 工业大点源对土壤的影响338

10.1.3 工业大点源对植物的影响339

10.2 有色金属冶炼周边环境汞污染特征340

10.2.1 周边大气汞污染特征340

10.2.2 周边土壤环境汞污染特征347

10.2.3 周边植物汞污染特征353

10.3 燃煤电厂周边环境汞污染特征362

10.3.1 周边大气汞污染特征362

10.3.2 周边土壤汞污染特征363

参考文献367

第11章 重点行业大气汞排放控制技术370

11.1 燃煤行业大气汞排放控制技术370

11.1.1 燃烧前控制技术370

11.1.2 专门脱汞技术376

11.1.3 多污染物控制技术380

11.1.4 燃煤脱汞技术成本效益383

11.2 有色金属冶炼行业大气汞排放控制技术387

11.2.1 烟气脱硫协同脱汞技术387

11.2.2 烟气专门脱汞技术388

11.3 水泥行业大气汞排放控制技术395

11.3.1 减少和控制水泥窑汞输入总量396

11.3.2 减少水泥窑内的汞循环累积397

11.3.3 污控设施的协同脱汞398

11.3.4 专门脱汞技术400

参考文献402

第12章 燃煤行业大气汞排放未来情景预测406

12.1 未来情景设定406

12.1.1 能源情景406

12.1.2 控制情景408

12.2 燃煤大气汞排放未来变化趋势预测411

12.2.1 燃煤电厂大气汞排放未来变化趋势411

12.2.2 工业燃煤大气汞排放未来变化趋势413

12.2.3 民用燃煤大气汞排放未来变化趋势414

12.2.4 燃煤行业大气汞排放总体变化趋势414

12.3 中国燃煤行业大气汞排放协同控制对策415

12.3.1 中国燃煤电厂大气汞排放协同控制对策415

12.3.2 中国工业燃煤大气汞排放协同控制对策418

12.3.3 中国民用燃煤大气汞排放协同控制对策419

参考文献421

第13章 有色金属冶炼行业大气汞排放未来情景预测422

13.1 未来情景设定422

13.1.1 精矿消耗量发展情景422

13.1.2 污染控制情景426

13.2 基准年大气汞排放430

13.2.1 有色金属冶炼行业大气汞排放430

13.2.2 大气汞形态分布433

13.2.3 清单不确定度计算434

13.2.4 与其他清单结果对比435

13.3 大气汞减排潜力分析437

13.3.1 有色金属冶炼行业大气汞排放趋势437

13.3.2 汞减排效果分析439

13.4 有色金属冶炼行业汞污染控制对策443

13.4.1 大气汞减排目标443

13.4.2 有色金属冶炼行业汞污染控制实施路径443

参考文献444

第14章 中国大气汞排放控制政策法规体系与对策建议447

14.1 中国大气汞排放控制政策法规体系447

14.1.1 燃煤行业大气汞排放控制政策法规体系447

14.1.2 有色金属冶炼行业大气汞排放控制政策法规体系447

14.1.3 水泥行业大气汞排放控制政策法规体系448

14.1.4 焚烧行业大气汞排放控制政策法规体系448

14.2 中国汞排放控制政策法规体系差距分析449

14.2.1 汞减排目标449

14.2.2 大气汞排放标准449

14.2.3 汞控制行动451

参考文献452